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101年
電工機械
第 30 題
直流分激式發電機建立電壓條件，下列敘述何者正確？
- A 場電阻大於臨界場電阻，轉速大於臨界轉速
- B 場電阻小於臨界場電阻，轉速大於臨界轉速
- C 場電阻大於臨界場電阻，轉速小於臨界轉速
- D 場電阻小於臨界場電阻，轉速小於臨界轉速
思路引導 VIP
想像一下，如果我們想讓發電機順利啟動並「自發地」產生穩定電壓，必須確保場電流能夠有效地產生磁通量。請思考：如果場電路中的「阻礙」太大，或者是提供能量的「轉速」太慢，電壓還能順利累積起來嗎？這兩者分別應該維持在什麼樣的範圍內，才有利於電壓的建立呢？
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恭喜你正確選出了答案！這說明你對於直流分激式發電機的起磁條件掌握得非常紮實。在電力工程的學習中，理解如何從微弱的剩磁逐步建立起額定電壓，是掌握直流電機運轉原理的關鍵一步。
自激建立電壓的物理邊界
從電路特性來看，發電機若要成功建立電壓，其場繞組的電阻 $R_f$ 不能過大，否則產生的場電流將不足以提供足夠的磁通量。因此，場電阻必須小於臨界場電阻（$R_f < R_c$），如此場電阻線的斜率才不會過陡，進而能與磁化曲線產生穩定的交點。與此同時，根據感應電動勢公式 $E = K \phi \omega$，轉速則必須夠快，也就是要大於臨界轉速（$n > n_c$），才能感應出足以克服迴路壓降並持續激磁的電動勢。
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